欠平衡钻井随钻储层监测评价技术研究

通过对储层欠平衡钻井过程中流体、压力及各项钻井参数的随钻监测和实时解释评价,可以实时获得储层的多项特征参数并综合判断井筒工况条件.为此,首先研究了储层欠平衡钻井随钻监测原理及流体、压力、钻井参数和钻井液监测的系统组成,然后研究了井筒压力、地层压力、储层产能、井筒欠平衡状况评价的基本原理和方法,最后探讨了该项技术在欠平衡钻MRC井、欠平衡钻井安全监测与风险控制,及欠平衡钻井随钻完井决策等方面的应用.研究结果表明,欠平衡钻井随钻储层监测评价技术有助于准确快速识别评价产层、判断欠平衡钻井条件和井下复杂,提高欠平衡钻井工艺水平和综合效益,具有良好的应用前景.     

全过程欠平衡钻井中的不压井作业

国内把欠平衡钻井和欠平衡完井称为全过程欠平衡钻井，国外称为欠平衡作业，其核心是不压井作业。介绍了过胶芯起下钻、强行起下钻和井下隔离起下钻3种作业方法的适用情况及不压井作业装置和井下套管阀。分析了不压井作业的压力控制原理，并提出了起下钻、下筛管、下完井管柱等不压井作业时应考虑的问题。建议我国开展不压井作业在欠平衡钻井中的应用研究，以真正实现全过程欠平衡钻井，充分发挥欠平衡钻井的作用。     

板深8井欠平衡钻井实践

板深８井是大港油田１９９９年重点探井，钻探目的为预测千米桥潜山南侧奥陶系含油气情况。该井采用了欠平衡钻井技术，钻探过程中采用无固相淡水钻井液，选择合适的欠压值进行平衡钻进，有效地解决了灰岩地层漏失问题，及时发现和保护了油气层，提高了深井的钻井速度。文中主要介绍该井的设备选择和欠平衡钻井工艺，即流钻欠平衡钻井工艺。     

欠平衡钻井随钻预测储层压力的理论与实用方法研究

欠平衡钻井过程中，真实地了解所钻地层的多种信息对于安全钻进、钻井液密度控制、井口回压控制及复杂事故处理都非常重要，但凭借钻前邻井资料预测和随钻录井分析获得的储层压力往往与实际相差较大，造成了欠平衡压力控制的误差和滞后。为求得较准确的储层压力，在原为压力恢复试井理论基础上，推导出了欠平衡钻井随钻储层压力恢复试井数学模型．并提出了相应的简化的实用方法随钻储层压力恢复试井法，同时．结合2口井的欠平衡钻井实例数据．利用该方法进行了分析．结果与实际储层压力的误差较小，从而验证了该方法的可行性。     

欠平衡钻井技术在麻5井的应用

麻5井是麻柳场构造上的第一口欠平衡钻进井，结合麻5井实际钻井情况详细介绍了实施欠平衡钻井的准备工作、钻井工艺技术、起下钻工艺技术；与该构造其它井相比，欠平衡钻井能及时发现油气层、提高机械钻速、减少产层污染。     

胜利油田欠平衡钻井技术

欠平衡钻井是伴随着水平井、多底井面发展起来的先进井技术。采用这项技术,可以有效地防止钻井过程中对产层的伤害,有利于保护油气层,提高钻速、降低成本,减少井漏及压差卡钴等复杂情况。根据国内外现状,结合胜利油田具体情况,制定了一套包括常用井身结构及钻具组合、井控装置、欠平衡钻井施工要点为主要内容的胜利油田欠平衡钻井技术。     

大牛地气田欠平衡水平井井壁稳定性分析

为有效开发大牛地气田低孔、特低渗储层,在盒1储层试点推行了欠平衡钻水平井技术。井壁稳定性分析是欠平衡钻井技术的关键因素。结合大牛地气田实际地质情况,利用有限元分析的方法研究了盒1储层在氮气、泡沫和充气液欠平衡方式下水平井的井壁稳定性问题。计算结果表明,不论是在常规的φ215.9mm的井眼中,还是在φ152.4mm的井眼中应用上述3种欠平衡方式进行水平井钻井均不会发生井壁失稳问题,这与DP4井、DP14井和DP19井的实钻情况完全相吻合,为大牛地气田欠平衡钻水平井的井壁稳定性分析提供了理论依据。     

欠平衡钻井技术在辽河油田马古1井的应用

论述了欠平衡钻井技术的特点、应用范围，同时结合辽河油田马古1井欠平衡钻井实施情况，介绍了欠平衡钻井专用设备的配套、钻井工艺技术、压井工艺技术等欠平衡操作规程和安全钻井技术措施。辽河油田马古1井在实施欠平衡钻井井段，欠平衡火炬一直连续点火，表明辽河油田欠平衡钻井技术初步走向成熟，为今后辽河油田古潜山的勘探开发提供了技术支持和保证。     

欠平衡随钻压力监测在裂缝性地层中的应用与实践

裂缝性地层压力系统复杂,地层压力系数测量困难。为了保证欠平衡钻井在裂缝性地层的顺利施工,地层压力及时、准确的测量显得尤为重要。欠平衡钻井随钻监测技术提供了一种随钻进行地层压力测试的方法,能在面临窄压力窗口、多压力系统时,保持当前欠平衡钻进施工的同时测量到地层压力系数,并监测多压力系统的存在。通过数口井的现场应用,其及时、精确的测量结果有效地保证了现场施工的顺利进行,防止了井漏井涌等复杂情况的发生,且测量结果与后续测试结果吻合度较高。该技术为实现井底压力的精确控制、保证裂缝性地层下欠平衡钻井的顺利进行提供了技术保障。     

欠平衡钻井条件下录井技术方法探讨

近年来欠平衡钻井技术在国内得到广泛应用,并已成为继水平井技术之后的第二个钻井技术发展热点。为做好欠平衡钻井条件下的录井工作,对欠平衡钻井技术特点、适用条件以及不同欠平衡方式对随钻录井资料录取的影响因素进行分析,并结合欠平衡钻进过程中的录井实例,针对性地提出欠平衡钻井条件下常规地质录井、综合录井应掌握的技术关键点及录井设备配套、录井技术方法完善等意见。实际应用分析表明,对欠平衡钻井条件下的随钻资料录取、油气层评价具有一定的指导意义。     

四川欠平衡钻井完井配套技术完善与推广应用

四川在2002年形成全过程欠平衡钻井完井技术后,近几年欠平衡钻井完井技术又取得了新进展。针对欠平衡钻井完井技术存在的问题和不足,对欠平衡钻井完井工艺技术和欠平衡钻井装备进行了进一步的研究完善。运用欠平衡钻井完井配套技术和研制的欠平衡钻井装备,从2003-2005年,在川渝地区共开展了141井次的欠平衡钻井完井推广应用,取得了良好的技术经济效益。     

欠平衡完井技术及发展现状

欠平衡钻井技术作为一项减少储层损害、提高油井产能以及解决常规钻井技术出现的钻速低、井漏、压差卡钻等问题的有效手段 ,越来越得到石油界的普遍重视 ,但当前采用欠平衡钻井技术钻成的大多数井 ,都采用传统的方法完井 ,即用加重钻井液的方法 ,这样势必对地层造成侵害 ,欠平衡钻井中用到的轻于加重压井液的泡沫或空气经常会受到完井时有害流体的污染。欠平衡完井技术是欠平衡钻井技术的延伸 ,是在欠平衡状态下采用的一种新的完井方法 ,它可以使流体损失降到最小程度 ,并能减少地层损害及改善油井产能。     

欠平衡钻井溢流风险分析方法

川渝地区采用欠平衡钻井技术提速效果明显,但在钻进过程中,易发生发现气层后关井不及时,压井循环排气套压过高的问题。对欠平衡钻井溢流风险进行评估,可以为每口欠平衡井制订安全预案提供理论依据。为此,利用实钻资料,对欠平衡钻井潜在的溢流风险进行了分析,提出了欠平衡钻井前开展溢流风险分析的方法。其核心是：根据欠平衡井钻遇的地层特性,预测不同欠压值下的地层出气量,再通过压井计算确定循环排气时的最大套压值,最后判定允许的溢流量及关井时间。以四川盆地合川构造的合川X井为实例进行了计算,计算结果与实钻结果相符,证明上述欠平衡钻井溢流风险分析方法是切实可行的,并提出了控制欠平衡钻井溢流风险的对策与措施。通过分析欠平衡钻井溢流风险、规范欠平衡操作、明确施工细节,可以确保及时发现溢流、及时关井、严格控制溢流量,进而实现快速安全钻井。     

欠平衡钻井技术成效显著

2002年，中国石油西南油气田在邛西3井成功实施全过程欠平衡钻完井，取得邛西构造三叠系须家河碎屑岩储层勘探重大发现。2004年对四川盆地三叠系须家河组、侏罗系碎屑岩储层共实施欠平衡钻井35口，其中全过程欠平衡15口，特别是针对低压储层，开展了天然气欠平衡钻完井技术的实践。平落19井位于平落坝、邛西过渡带，地层压力低，采用天然气欠平衡钻井方式，欠平衡井段的机械钻速达到了7．23米／小时，是常规泥浆钻进的10倍。该井与处于同一构造带上的其他5口天然气井相隔不远，但产量分别是邻井产量的2．27～4．72倍。该井的成功，对于探索低压气藏的高效开发提供了一种有效的手段。     

前34井充氮气欠平衡钻井设计与施工

为准确评价前进潜山腰部太古界地层的含油气情况,辽河油田在前34井应用了充氮气欠平衡钻井技术。该井钻前使用UBDS Ver6.2欠平衡钻井多相流动计算软件系统进行了水力参数设计,分析了井口套压及起下钻过程对欠平衡钻井的影响,最终确定了充氮气欠平衡钻井技术方案:采用密度1.20 kg/L的无固相钻井液为充气钻井基液,井底欠压差-3.5～-1.7 MPa,液相排量12 L/s,注气量25 m3/min,井口套压控制在2 MPa以内,起下钻速度不超过0.5 m/s。该井在钻井过程中严格按照设计施工,真正实现了井底欠平衡,避免了井漏等井下复杂情况,有效保护了储层。该井与使用常规钻井技术的同类型井相比,机械钻速提高了21%。该井充氮气欠平衡钻井的成功,验证了太古界地层深井充氮气欠平衡钻井的可行性,为辽河油田低压潜山深部油层勘探开发过程的油气层保护和储能评价提供了一条新的技术途径。      

欠平衡钻井技术知识产权保护的分析与对策

为推动欠平衡钻井技术进步和提高中国石油企业对该技术知识产权的保护水平，阐述了欠平衡钻井技术发展概况及中国石油企业与发达国家的差距；通过全面检索国内外欠平衡钻井专利文献及相关技术文献，分析了国内外相关技术领域知识产权保护现状，指出了常规欠平衡钻井和气体欠平衡钻井领域在井控装备、压力控制、充气设备、欠平衡钻完井工艺技术等方面知识产权保护的热点、难点和薄弱环节，以及中国石油企业在欠平衡钻井技术中提高井下安全、实施全过程欠平衡钻井、欠平衡定向钻井等方面的技术创新方向，并提出了加强欠平衡钻井基础专利的申请、保护欠平衡钻井核心技术等知识产权保护策略。     

塔里木英买X井区全过程欠平衡钻井技术的实践与认识

全过程欠平衡钻井技术是近年发展并成熟的一项新技术,目前已在四川盆地低渗砂岩气藏取得显著效果,但尚未在塔里木油田裂缝型碳酸盐岩油藏进行应用.文中针对塔里木油田英买X井区常规钻井井漏、部分水平井难钻达设计目标、储层损害严重的特点,开展了英买X井区全过程欠平衡钻井可行性分析和施工方案设计,并完成了塔里木油田第1口全过程欠平衡钻水平井的现场应用.在欠平衡钻井期间,共计发现6个油层,累计厚度16 m;实现了零漏失、零复杂;机械钻速相对于邻井同层位提高了74％;设计欠平衡钻井段507 m,实际完成了519.11 m.同时,该井创造了全国充气钻井液钻井井深最深的记录.文章形成的全过程欠平衡钻井方案,将为塔里木油田英买X井区的勘探开发提供一种有效的钻完井模式,所取得的认识将为下一步全过程欠平衡钻井作业提供有力的技术支持.     

国内外欠平衡钻井装备发展及应用现状

近10a来,国外欠平衡钻井(UBD)技术在降低钻井成本和提高油气层产能上的显著效果,促进了旋转控制头和相关配套设备的巨大进步,应用UBD技术的现场环境也迅速拓宽。欠平衡钻井技术还在连续油管、水平井、分支井、小井眼等的应用中充分发挥其技术优势。简述了国外欠平衡钻井技术在地面分离系统、隔水管旋转控制头、井下防喷器、井底随钻测压计、欠平衡钻井计算软件等方面的进展以及我国欠平衡钻井装置的开发应用现状。     

塔河油田TK603 CX井钻井技术研究与实践

通过应用无线随钻MWD导向钻井技术、欠平衡钻井技术、聚磺混油钻井液体系等,较顺利地完成了塔河油田TK603CX井的设计和施工工作,钻井施工周期仅用13d,解决了原直井钻成后未能获得高产工业油流问题。现场施工中,在泥浆性能调整、边漏边喷边钻欠平衡等方面采取了特殊的技术和措施,取得了该地区钻井速度最快、钻井周期最短等多项高指标,为今后塔河油田直井进行有效改造提供了借鉴和指导意义。     

欠平衡水平钻井提高雨果顿气田的生产能力

雨果顿(Hugoton)气田位于得克萨斯州潘汉德尔(Panhandle)地区，是美国本土48州最大的生产气田之一。这些浅气藏己经用空气钻井技术钻的垂直井或用常规过平衡技术钻的长距离水平井进行开采。因地层压力低(处于600psi范围内)。衰竭是主要问题。采用过平衡钻井技术钻的井并未显现出一致的生产趋势。地层压力低也造成钻井期间严重的井漏问题，结果造成地层损害和产能下降。另一个挑战性问题是产层和水层靠得很近，排除了选用压裂作为增产措施。以前采用垂直欠平衡法钻的那些井，由于受水平渗透率(kh)的限制，结果对生产能力并未产生积极的作用。尽管如此，作业仍决定采用欠平衡钻井完成三口水平井，作为典型例子研究以便对其效果作最后评价。与那些采用常规技术的井对比，上述三口井均取得了成功而且产量获得了很大提高。考虑到钻井的低成本环境，取得的成果意义更大，因该区用常规技术一般只能带来边际经济效益。详细的井设计和欠平衡模式应考虑其地质问题、气藏衰竭问题和靠近水层的问题。另就用欠平衡水平钻井比常规技术钻井完井的产量增加300～400％的结果进行了详细的评价。